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THÉORÈME DE FERMAT-WILES
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Grand
théorème de Fermat ou Dernier
Théorème de Fermat devenu THÉORÈME
DE FERMAT-WILES aussi Théorème
de Fermat – Wiles – Taylor
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Zn = Xn
+ Yn PUISSANCE = SOMME DE 2 PUISSANCES IMPOSSIBLE,
sauf pour les carrés Cubum autem
in duos cubos, aut quadrato-quadratum
in duos quadrato-quadratos, et generaliter nullam
in infinitum ultra quadratum potestatem
in duos eiusdem nominis fas est dividere: Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi hanc marginis
exiguitas non caperet. (Or il
est juste de diviser un cube en deux cubes, ou un carré-carré en deux carrés-carrés,
et en général pas de pouvoir à l'infini au-delà du carré en deux du même nom.
Bien sûr, j’ai découvert une merveilleuse démonstration mais la marge trop
petite ne la contiendrait pas.) |
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Anglais: Fermat's Last Theorem
(FLT)
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Pythagore:
puissance 2
3² + 4² = 5²
Fermat
: puissance 3 et au-delà
63 + 83 = 93 – 1
216 + 512 = 729 – 1
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Puissances
3, 4 … X3 + Y3 = Z3 X4 + Y4 = Z4 Etc. Aucune
solution (Voir
démonstration) La
relation exprimée simplement: Xn + Yn
= Zn N'A AUCUNE solution en nombres entiers pour n > 2. Formulation
précise Si n
est un entier supérieur à 2, l'équation
Xn + Yn
= Zn n'a pas de solution, avec X, Y, Z entiers non nuls Formulation
mathématique Pour
tout n > 2
n'a pas de solution pour Exemples
Exemple : 3² + 4² = 5²
13 + 13 = ( 3 |
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Curiosité Une égalité qui contredit le théorème de Fermat proposée par les Simpsons. Où est la supercherie? Calcul –
C'est pourtant vrai … Prendre votre calculette avec dix chiffres significatifs et
faites: A + B = 1 78212
+ 1 84112 et S = 1 92212
A = 1,025397835 e+39 (e+39
veut dire 1039) B =
1,5158124229 e+39 A + B = 2,541210259 e+39 S = 2,541210259 e+39 Ainsi: 1 78212 + 1 84112 =
1 92212 Explications
– Finalement non! Avec la calculette de votre ordinateur (ou même sur Google: tapez
simplement 1782^12 dans la fenêtre de recherche et vous aurez le résultat
immédiat). A = 1,0253978356226336348075504629482e+39 B = 1,5158124229919555414811194951942e+39 A + B = 2,5412102586145891762886699581424e+39 S = 2,5412102593148014108192786496437e+39 S – (A+B) = 0,
700 212 234 530 608 691 501 223 040 959e+30 La somme est presque juste. La différence est pourtant un nombre
comportant 30 chiffres. L'égalité est en fait: 1 78212 + 1 84112 = 1921,99999995586…12 Pour information A + B compte six facteurs: A + B = 409 x 4793 x 7793 x 577513 x
17960641 x 16036943149450969
3 98712 + 4 36512
= 4 47212 cette somme vaut en fait: 4472,000000007059290…12 Supercherie
révélée immédiatement avec la théorie
des nombres Explication
1: la parité d'un nombre élevé à une puissance
est conservée.
Explication
2: divisibilité par 3 (qui est conservée
lorsqu'on élève à une puissance). Pour le deuxième exemple, les deux premiers termes sont
divisibles par 3 alors que celui de la somme ne l'est pas. L'égalité ne peut
pas tenir. |
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Voir Les nombres en
8000 par les Simpsons / Bender et Flexo les
robots de Futurama
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1637 |
Pierre de Fermat |
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1670 |
Clément Samuel fils de Fermat |
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1753 |
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vers
1800 |
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1825 1832 |
Dirichlet |
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1839 1847 |
Gabriel Lamé |
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Paul
Wolfskehl, mathématicien né en 1856 à Darmstadt, promet une
récompense à quiconque pourrait retrouver la preuve de Fermat (environ un million
d'euros, mais devenu 30 000 euros pour Wiles du fait de l'inflation en
Allemagne après la première guerre mondiale). Pourquoi cette générosité? La
raison est controversée. Est-ce l’attachement de Wolfskehl à une
mystérieuse jeune femme, jamais identifiée. La femme le repoussa. De
désespoir, il décida de se suicider d'une balle dans la tête à minuit pile.
En attendant, il se rendit dans sa bibliothèque et commença à feuilleter des
documents de mathématiques. Il tombe sur le travail d'Ernst Kummer (1810-1893), qui avait démontré qu'il y avait une erreur dans la
preuve du dernier théorème d'Augustin Cauchy (1789-1857). Piqué au vif,
il tente de prouver que Kummer avait tort et que la preuve de Cauchy
nécessitait simplement une légère mise au point. Il travaille jusqu'à l'aube
pour constater que Kummer avait bel et bien raison. La conjecture de Fermat
résiste. Le délai de minuit est passé! Wolfskehl
est tellement enthousiasmé par les mathématiques qu'il abandonne l'idée du
suicide et décide de créer le fameux prix. Une autre source explique que
Wolfskehl, forcé de rester en chaise roulante, ne pourra pas être docteur.
Alors, il s'est tourné vers les mathématiques. Le prix aurait été créé en
hommage à cette nouvelle vie. Une autre source dit qu'on l'aurait
obligé à épouser une garce et que le prix ainsi mis en jeu échappait à sa
succession. |
D'après Fermat’s
Last Theorem and the Wolfskehl Prize – Simon
Singh – 1997
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1908 |
l'Université de Göttingen en Allemagne |
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1970 |
Serres |
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1983 |
Gerd Faltings |
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1985 |
Frey & Ribet |
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23 juin
1993 |
Andrew Wiles |
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Nov.1993 |
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3 avril
1994 |
Noam Elkies |
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25 Oct.1994 |
Andrew Wiles Richard Taylor |
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Mai 1995 |
Andrew Wiles |
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27 juin
1997 |
Andrew Wiles |
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1999 |
Christophe
Breuil, Brian Conrad, Fred Diamond et Richard Taylor |
La
partie suffisante pour en déduire le dernier théorème de Fermat a été
démontrée par Andrew Wiles. Ces mathématiciens ont traité les cas restants en
s'inspirant des travaux de Wiles. |
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Noam Elkies a
trouvé des cas où l'égalité de Fermat-Wiles est presque réalisée. Exemples: 28010 + 30510 =
31610 (1 + 2,31 10-9) 3
472 0737 + 4 627 0117 = 4 710 8687 (1 + 3,63
10-22) Même ce cas avec de plus petits
nombres: 135 + 165 =
175 + 12 = 155 (1 + 8,45 10-5) avec 13 + 16
= 17 + 12 |
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Historique:
Découverte:
Contributeurs
Andrew
Wiles: prix Abel 2016 >>> |
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Grandes
étapes depuis 1994
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Le projet FLT de K. Buzzard
Contexte et Objectifs
Le dernier théorème
de Fermat, énoncé par Pierre de Fermat au XVIIe siècle, a été
démontré par Andrew Wiles en 1994. Cependant, la démonstration de Wiles est
complexe et repose sur des concepts
avancés de la théorie des nombres et de la géométrie algébrique. Le projet de Kevin
Buzzard vise à formaliser cette démonstration en utilisant Lean, un logiciel
de vérification de preuves, pour garantir l'absence d'erreurs humaines. Importance de la
Formalisation
La formalisation des
mathématiques consiste à traduire
les théorèmes et les preuves en un langage formel que les ordinateurs
peuvent comprendre et vérifier. Cela permet de s'assurer que les preuves sont
rigoureuses et exemptes d'erreurs. Kevin Buzzard souligne que la formalisation
de la démonstration du dernier théorème de Fermat est un défi majeur, mais
qu'elle pourrait avoir des implications importantes pour la vérification des
preuves mathématiques en général. Avantages de
l'Utilisation de Lean
Lean est un logiciel de vérification de
preuves qui permet aux mathématiciens de formaliser des
théorèmes et de vérifier leur validité. Il offre une interface interactive
qui facilite la création et la vérification des preuves. Le projet de Kevin Buzzard
utilise Lean pour formaliser la démonstration du dernier théorème de Fermat,
en s'appuyant sur les capacités de Lean à gérer des preuves complexes et à
garantir leur rigueur. Progrès et Défis
Le projet a déjà
réalisé des progrès significatifs dans la formalisation de la démonstration
de Wiles. Cependant, il reste encore de nombreux défis à relever, notamment
la complexité de certains aspects de la démonstration et la nécessité de développer
de nouvelles techniques pour formaliser ces aspects. Kevin Buzzard et son
équipe travaillent activement à surmonter ces défis et à faire avancer le
projet. Implications Futures
La formalisation de
la démonstration du dernier théorème de Fermat pourrait avoir des
implications importantes pour la vérification des preuves mathématiques. Elle
pourrait également encourager d'autres mathématiciens à utiliser des
logiciels de vérification de preuves pour formaliser leurs propres travaux,
contribuant ainsi à améliorer la rigueur et la fiabilité des mathématiques. En conclusion, le projet de Kevin Buzzard vise à
formaliser la démonstration du dernier théorème de Fermat en utilisant Lean,
un logiciel de vérification de preuves. Ce projet représente un défi majeur,
mais il pourrait avoir des implications importantes pour la vérification des
preuves mathématiques et la rigueur des mathématiques en général. |
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Si xp + yp = zp admet une solution avec p premier impair qui ne divise pas x, y ni z … |
… Alors 2p – 1 – 1 est divisible par p² Ce qui limite les recherches |
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Voir Nombre 1093 /
Paires
de Wieferich
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Pour information: une démonstration ultrasimple découlerait de la
résolution de la conjecture
ABC (annoncée en 2013). |
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Quelques
détails techniques sur la démonstration
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Shimura – Taniyama – Weil
(STW) |
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Fermat
suite…
Xn
+ Yn – 2 . Zn = 0 Possible
que pour X = Y quand n ³ 3 et solutions triviales: (1, -1, 0) (1, 1, -1) Note Cette relation est importante dans l'analyse des carrés magiques
de nombres carrés 3x3 où la somme des sommets opposés vaut deux fois le
nombre central: x² + y² = 2 z². >>> Généralisation Xn + Yn + Am
. Zn = 0
Autres
équations Xn
+ Yn =
Z2 Xn
+ Yn =
Z3 A.Xn + B.Ym = C.Zp
Xn
+ 2Yn = 4Zn
Assez facile à prouver (car pas de
solution 2-adiques non triviales) Cas
du bicarré 422 4814
= 95 8004 + 217 5194 + 414 5604
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Retour à Somme de puissances / Voir Équations
diophantiennes
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sans
retenue! |
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Contre-exemple
! |
C'est le
11 qui ne manque pas de retenue … Trouvé
par Erich Friedman / Cité par
Ed Pegg Jr |
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La
démonstration de Fermat-Wiles formalisée par l'IA en 11 jours 1. Synthèse de
l'actualité En septembre 2026, la société
d’intelligence artificielle Anthropic a réalisé une prouesse inédite dans le domaine
de la logique mathématique : la formalisation
informatique intégrale de la démonstration du Dernier Théorème de Fermat. Alors que la communauté mathématique
mondiale s'attendait à ce que la traduction de la complexe démonstration
d'Andrew Wiles en langage informatique prenne plusieurs années de travail
humain, une équipe d'agents autonomes basés sur le modèle Claude a accompli cette tâche en
seulement 11 jours. Cette réussite confirme de manière
définitive et absolue, contrôlée par ordinateur, que la preuve proposée en 1995
par Andrew Wiles (avec l'aide de Richard Taylor) est rigoureusement exacte et
exempte de toute faille logique.
2. Rappel historique :
De la marge de Fermat à la preuve de Wiles
Fermat inscrivit dans la marge des Arithmétiques
de Diophante sa célèbre remarque : "J'ai trouvé une démonstration
véritablement merveilleuse de cette proposition, mais cette marge est trop
étroite pour la contenir."
3. Pourquoi la
"formalisation" est-elle une étape cruciale ? En mathématiques modernes, une
démonstration rédigée sur papier par un être humain utilise le langage
naturel combiné aux symboles. Malgré la rigueur des pairs, des erreurs
humaines peuvent subsister ou être extrêmement difficiles à vérifier sur des
textes de plusieurs centaines de pages. La formalisation informatique consiste à traduire l'ensemble de
l'argumentation logique, étape par étape, dans un langage de programmation
spécifique (comme Lean ou Coq). Un logiciel vérificateur de
preuves (proof checker) contrôle ensuite mécaniquement chaque
déduction sans la moindre possibilité d'erreur d'interprétation.
Le
défi : Formaliser la démonstration de Wiles exigeait de
traduire non seulement le théorème lui-même, mais aussi une immense quantité de
notions sous-jacentes (géométrie algébrique, formes modulaires,
représentations galoisiennes). Un effort humain collaboratif (notamment
autour du projet Lean) estimait la durée du projet à de nombreuses
années. 4. L'exploit d'Anthropic (2026) L'entreprise Anthropic
a déployé un système d'agents d'IA
autonomes alimentés par leur modèle de langage Claude.
5. Ce que cela change
pour l'histoire des mathématiques
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Créer un
"Choc" Visuel)
Zoom sur l'Architecture
(La Preuve de Wiles)
Connexion avec la Démo
IA (L'Invisibilité de l'Incrédulité)
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Actualités
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